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质数和合数
2018-05-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
质数和合数这一期我们要学习的内容是属于《数论》最基础的知识:质数和合数。请先看例题:判断197,493这两个数是质数还是合数。什么是质数?一
个大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除,这个数称为质数(又称素数);比1大但不是质数的数则称为合数。大家可能感到
奇怪,质数的定义也挺简单呀,为什么质数就这么重要?学习质数有什么意义?质数与合数的概念,是属于《数论》的范畴。所谓数论,是数学的一
个分支,主要研究整数的性质。数论初看起来很简单,小学就开始学习,比如整除、余数、质数、合数、因数、倍数等,但数论却是最深奥的数学分
支之一,被誉为“数学中的皇冠”。著名的哥德巴赫猜想(简称“1+1”问题)、费马大定理、孪生素数猜想等伟大的数学难题,都是属于《数论
》的范畴。1966年陈景润证明了“1+2”,2003年美籍华人张益唐证明了“存在无穷多对相差小于7000万的素数”,已非常接近孪生
素数猜想。前面说过,数论是“数学中的皇冠”,而质数,是“数论中的灵魂”。那么为什么质数这么重要呢?这是因为质数是其他数字的“基本构
件”,质数(素数)本身不能再进一步分解成一些更小的正整数乘积,因此在此意义下,它是最基本的、不可分割的数,是构成其他整数的“基本元
素”。而这么重要的“基本元素”,人们却至今未找到一个可以表示或计算所有质数的公式,甚至连判断一个大数是否是质数都很困难!下面,我们
先来学习判断一个数是否是质数的基本方法——试除法:判断一个自然数a是不是质数时,只要用各个质数从小到大依次去除a,如果到某一个质数
正好整除,这个a就可以断定不是质数;如果不能整除,当商又小于这个质数时,就不必再继续试除,可以断定a必然是质数。我们用质数2、3、
5、7…从小到大来试除179:179÷2=89……1179÷3=59……2179÷5=35……4179÷7=25……4179÷11
=16……3179÷13=13……10179÷17=10……9当除到17时,商是10比17小,因此不必再试除,可以判断179是质数
。同理,试除493,试除到17时,493÷17=29,可以整除,因此493为合数。试除法,是从质数定义推导出来的最基本的判断方法。
而实际应用中,还有其他一些方法可以帮助我们判断一个数是否为质数,比如利用奇偶性:一个质数的2倍必定是偶数;一个偶数加上另外一个偶数
是偶数,等等。在接下来这几天的习题中,我们将会逐一通过练习来讲解这些方法。练习题下面这道习题就是利用了奇偶性来推导质数,来试试吧!
摘要数论是“数学中的皇冠”,而质数,是“数论中的灵魂”,哥德巴赫猜想、黎曼猜想、孪生素数问题,都是围绕着“质数”,这是为什么?
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(本文系小学数学100...原创)